JP2023535642A - Semiconductor reaction chamber and semiconductor processing device - Google Patents
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Abstract
本発明は、半導体反応チャンバおよび半導体加工デバイスを開示する。半導体反応チャンバは、キャビティと、静電チャックと、機能性配線と、気圧調整装置とを含む。キャビティは内キャビティを囲んで形成し、静電チャックは内キャビティに位置し、基体と、基体に設けられる機能層とを含む。基体と機能層とは接着により固定され、基体には配線チャネルが開設される。機能層は配線チャネルの端部開口を覆い、且つ基体とともに配線チャネルを囲んで収容キャビティを形成する。機能性配線は配線チャネルを貫通し、機能層と接触する。気圧調整装置は収容キャビティと連通し、収容キャビティ内の気圧と前記内キャビティ内の気圧とを平衡化させる。本技術案は、半導体反応チャンバ内部と静電チャックの収容キャビティ内部との気圧のアンバランスにより、静電チャックの各部材の接続の確実性が低くなるという課題を解決することができる。The present invention discloses a semiconductor reaction chamber and a semiconductor processing device. A semiconductor reaction chamber includes a cavity, an electrostatic chuck, functional wiring, and an air pressure regulator. A cavity is formed surrounding the inner cavity, and the electrostatic chuck is positioned in the inner cavity and includes a substrate and a functional layer provided on the substrate. The substrate and the functional layer are fixed by adhesion, and wiring channels are opened in the substrate. The functional layer covers the end openings of the wiring channels and surrounds the wiring channels with the substrate to form a receiving cavity. Functional wiring passes through the wiring channel and contacts the functional layer. An air pressure regulator communicates with the receiving cavity and balances the air pressure within the receiving cavity with the air pressure within the inner cavity. This technical solution can solve the problem that the reliability of the connection of each member of the electrostatic chuck is lowered due to the air pressure imbalance between the inside of the semiconductor reaction chamber and the inside of the accommodating cavity of the electrostatic chuck.
Description
本発明は、半導体加工デバイスの技術分野に関し、特に半導体反応チャンバおよび半導体加工デバイスに関する。 The present invention relates to the technical field of semiconductor processing devices, and more particularly to semiconductor reaction chambers and semiconductor processing devices.
静電チャックを含む半導体加工デバイスは、例えばプラズマエッチング、物理蒸着、化学蒸着等の集積回路の製造プロセスに幅広く適用されている。静電チャックは半導体加工デバイスの半導体反応チャンバ内に設けられ、ウェハを固定、支持するとともに、ウェハに直流バイアスを提供し、ウェハの温度を制御することもできる。 Semiconductor processing devices, including electrostatic chucks, are widely applied in integrated circuit fabrication processes such as plasma etching, physical vapor deposition, and chemical vapor deposition. An electrostatic chuck is provided within a semiconductor reaction chamber of a semiconductor processing device to secure and support a wafer, provide a DC bias to the wafer, and may also control the temperature of the wafer.
通常、静電チャックは基体と機能層とを含み、機能層は一般的に接着層により基体に固定される。当該基体には、機能性配線が貫通するための複数の配線チャネルが設けられることで、当該機能性配線を機能層と接触させることができる。当該機能性配線は、例えば検出配線および制御配線等を含む。温度検出装置は、当該検出配線により、静電チャック上に載せられるウェハの温度を検出することができる。制御器は、当該制御配線により機能層における加熱器を制御することで、静電チャック上のウェハの温度を制御することを実現できる。 An electrostatic chuck typically includes a substrate and a functional layer, with the functional layer generally secured to the substrate by an adhesive layer. The substrate is provided with a plurality of wiring channels through which the functional wiring passes so that the functional wiring can be brought into contact with the functional layer. The functional wiring includes, for example, detection wiring and control wiring. The temperature detection device can detect the temperature of the wafer placed on the electrostatic chuck through the detection wiring. The controller can control the temperature of the wafer on the electrostatic chuck by controlling the heater in the functional layer through the control wiring.
しかし、具体的な作業プロセスにおいて、半導体加工デバイスにおける半導体反応チャンバ内部は通常、真空状態にあり、基体における上記配線チャネル内は大気圧状態にある。
チャンバ内部と配線チャネルとの圧力差が静電チャックの複数の部材に対して力の作用を生じることにより、基体と機能層との接着性が損なわれやすく、静電チャック全体の取り付け効果にも影響を与える。
However, in a specific working process, the inside of the semiconductor reaction chamber in the semiconductor processing device is usually in a vacuum state, and the inside of the wiring channel in the substrate is in an atmospheric pressure state.
Due to the pressure difference between the inside of the chamber and the wiring channel, the force acts on multiple members of the electrostatic chuck, which can easily damage the adhesion between the substrate and the functional layer, and also affect the mounting effect of the entire electrostatic chuck. influence.
本発明は、半導体反応チャンバ内部と静電チャックの収容キャビティ内部との気圧の不均衡により、静電チャックの各部材の接続の確実性が低くなるという課題を解決する半導体反応チャンバおよび半導体加工デバイスを開示する。 The present invention is a semiconductor reaction chamber and a semiconductor processing device that solve the problem that the connection reliability of each member of an electrostatic chuck is lowered due to an air pressure imbalance between the inside of the semiconductor reaction chamber and the inside of the accommodation cavity of the electrostatic chuck. disclose.
上記課題を解決するために、本発明は、内キャビティを囲んで形成するキャビティと、前記内キャビティに位置し、基体と、前記基体に設けられる機能層とを含む静電チャックであって、前記基体と前記機能層とは接着により固定され、前記基体には配線チャネルが開設され、前記機能層は前記配線チャネルの端部開口を覆い、且つ前記基体とともに前記配線チャネルを囲んで収容キャビティを形成する静電チャックと、前記配線チャネルを貫通し、前記機能層と接触する機能性配線と、前記収容キャビティと連通し、前記収容キャビティ内の気圧と前記内キャビティ内の気圧とを平衡化させる気圧調整装置と、を含む半導体反応チャンバを用いる。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electrostatic chuck including a cavity surrounding an inner cavity, a base positioned in the inner cavity, and a functional layer provided on the base, wherein the The substrate and the functional layer are fixed by adhesion, the substrate has a wiring channel, the functional layer covers the end opening of the wiring channel, and surrounds the wiring channel together with the substrate to form an accommodation cavity. a functional wiring that passes through the wiring channel and is in contact with the functional layer; and an air pressure that communicates with the housing cavity and balances the air pressure in the housing cavity and the air pressure in the inner cavity. A semiconductor reaction chamber including a conditioning device is used.
また、本発明は、上記半導体反応チャンバを含む半導体加工デバイスを用いる。 The present invention also uses a semiconductor processing device including the above semiconductor reaction chamber.
本発明が用いる技術案は、本発明の実施例により開示された半導体反応チャンバおよび半導体加工デバイスの技術案において、収容キャビティと連通する気圧調整装置により、収容キャビティ内の気圧と内キャビティ内の気圧とを平衡化することで、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ内の気圧と同等にすることができ、それにより内キャビティと収容キャビティとに圧力差が存在することで基体と機能層との接着性が損なわれることを避けることができ、基体と機能層との接続の安定性を高め、静電チャックの耐用年数を増加させることができるという有益な効果を達することができる。 The technical solution used in the present invention is the technical solution of the semiconductor reaction chamber and the semiconductor processing device disclosed in the embodiments of the present invention. By balancing the air pressure in the housing cavity and the air pressure in the inner cavity, the pressure difference between the inner cavity and the housing cavity causes adhesion between the substrate and the functional layer. It is possible to avoid deterioration of the properties, improve the stability of the connection between the substrate and the functional layer, and increase the useful life of the electrostatic chuck.
ここで説明する図面は、本発明に対するさらなる理解を提供するものであり、本発明の一部を構成するものである。
本発明の模式的な実施例およびその説明は本発明を説明するものであり、本発明に対する不適切な限定を構成するものではない。
The drawings described herein provide a further understanding of the invention and form a part thereof.
The exemplary embodiments of the invention and their description are illustrative of the invention and do not constitute undue limitations on the invention.
本発明の目的、技術案および利点をさらに明確にするために、以下に本発明の具体的な実施例および相応の図面を組み合わせて、本発明の技術案を明確、且つ完全に説明する。また、説明される実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、すべての実施例でないことは明らかである。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な作業を行わない前提で得られるすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。 In order to make the purpose, technical solution and advantages of the present invention clearer, the technical solution of the present invention will be clearly and completely described below in combination with the specific embodiments of the present invention and the corresponding drawings. Also, it should be apparent that the described embodiments are only some, but not all embodiments of the present invention. All other embodiments obtained by persons skilled in the art based on the embodiments in the present invention without creative work shall fall within the protection scope of the present invention.
以下、図面を組み合わせて、本発明の各実施例により開示される技術案を詳細に説明する。 Hereinafter, technical solutions disclosed by each embodiment of the present invention will be described in detail in combination with drawings.
図1~図5に示すように、本発明の実施例は半導体反応チャンバを開示する。開示された半導体反応チャンバは、半導体加工デバイスに適用され、キャビティ100と、静電チャック200と、機能性配線300と、気圧調整装置とを含む。
As shown in FIGS. 1-5, embodiments of the present invention disclose a semiconductor reaction chamber. The disclosed semiconductor reaction chamber is applied to a semiconductor processing device and includes a
キャビティ100は、内キャビティ110を囲んで形成し、当該内キャビティ110内でウェハを加工する。具体的に、図1に示すように、キャビティ100の頂部に内キャビティ110と連通するノズル120が開設され、プロセスガスはノズル120により内キャビティ110に流入することができる。プロセスガスは、内キャビティ110においてウェハと物理化学反応を生じることで、ウェハに対する加工を完了する。
A
図1に示すように、静電チャック200は内キャビティ110に位置し、ウェハを支持し、固定する。具体的に、静電チャック200は、静電吸着の方式を用いて、ウェハに対する固定を実現する。いくつかの選択的な実施例において、静電チャック200の下方には下部電極ケース900が設けられ、当該下部電極ケース900は静電チャック200を支持し、機能性配線300およびその他の構成部材に取り付けの基礎を提供する。
As shown in FIG. 1,
図2に示すように、静電チャック200は、基体210と、基体210に設けられる機能層とを含み、基体210は機能層に取り付け位置を提供することができる。具体的に、基体210と機能層とは接着により固定され、例えば、基体210と機能層とは強力接着剤、またはホットメルト接着剤等の接着剤により接着される。基体210には配線チャネル211が開設され、機能層は当該配線チャネル211の端部開口を覆い、基体210とともに配線チャネル211を囲んで収容キャビティを形成する。機能性配線300は配線チャネル211を貫通し、機能層の、配線チャネル211の端部開口に露出する部分と接触する。具体的に、図1および図2に示すように、機能性配線300の一端はキャビティ100の外部に位置し、外部の例えば制御器、温度検出装置等のデバイスと相互に接続される。機能性配線300の他端は配線チャネル211を貫通し、機能層と接触することで、キャビティ100の外部に位置するデバイスが機能性配線300により静電チャック200の表面のウェハに対して加熱、温度検出等の操作を実現することができる。選択的に、配線チャネル211の数は複数であってよく、異なる機能性配線300が異なる配線チャネル211を貫通することで、上記操作を同時に実行させ、且つ相互干渉を避けることができる。
As shown in FIG. 2, the
気圧調整装置は上記収容キャビティと連通し、当該収容キャビティ内の気圧と内キャビティ内の気圧とを平衡化する。このように、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にすることにより、内キャビティ110と収容キャビティとの間に圧力差が存在することで基体210と機能層との接着性を損なうことを避けることができ、基体210と機能層との接続の安定性を高め、静電チャック200の耐用年数を増加させることができる。
An air pressure regulator communicates with the receiving cavity to balance the air pressure within the receiving cavity and the air pressure within the inner cavity. In this way, by making the air pressure in the housing cavity equal to the air pressure in the
いくつかの選択的な実施例において、上記気圧調整装置は空気抽出装置400、および/または空気充填装置500を含む。気圧調整装置が空気抽出装置400と空気充填装置500とを含むことを例に、図2に示すように、空気抽出装置400は収容キャビティと連通し、収容キャビティを真空にする。具体的に、空気抽出装置400の空気抽出口は、収容キャビティの開口と密封接続される。この場合、空気抽出装置400は収容キャビティ内の少なくとも一部の気体を抽出することができ、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にすることができる。ウェハのエッチングプロセスにおいて、内キャビティ110は通常、真空状態にある。このとき、空気抽出装置400をオンにするよう制御することで、収容キャビティ内の空気を抽出し、収容キャビティ内の気圧も真空状態にすることができる。
In some optional embodiments, the air pressure regulating device includes an
空気充填装置500は収容キャビティと連通し、収容キャビティに空気を充填する。具体的に、空気充填装置500の空気排出口は、収容キャビティの開口と密封接続される。この場合、半導体反応チャンバが非作業状態にあるとき、内キャビティ110の気圧は通常、大気圧状態にある。このとき、空気充填装置500をオンにするよう制御することで、収容キャビティ内に空気を充填し、収容キャビティ内の気圧も大気圧状態にすることができ、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110の気圧と同等にすることができる。
The air filling device 500 communicates with the storage cavity and fills the storage cavity with air. Specifically, the air outlet of the air filling device 500 is sealingly connected with the opening of the receiving cavity. In this case, the pressure in the
上記作業プロセスにより、本発明の実施例により開示される半導体反応チャンバにおいて、空気抽出装置400によって、収容キャビティ内の少なくとも一部の空気を抽出する、または空気充填装置500によって、収容キャビティ内に気体を流入させることで、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にすることができ、それにより内キャビティ110と収容キャビティとの間に圧力差が存在することで基体210と機能層との接着性が損なわれることを避けることができ、基体210と機能層との接続の安定性を高め、静電チャックの耐用年数を増加させることができると理解できる。
According to the above working process, in the semiconductor reaction chamber disclosed by the embodiments of the present invention, the
当然のことながら、上記の状況において、さらに空気抽出装置400と空気充填装置500との組み合わせにより、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と始終同等にすることもでき、それにより内キャビティ110と収容キャビティとの間に圧力差が存在することで静電チャック200における各部材に対して力の作用が生じることを避けることができ、静電チャック200における各部材間の取り付けの安定性を高め、静電チャック200の耐用年数を増加させることができる。実際の運用において、具体的なニーズに応じて、空気抽出装置400、または空気充填装置500を単独で設置してもよいことは言うまでもない。
Of course, in the above situation, the combination of the
さらに、配線チャネル211の数が複数である場合、1つの空気抽出装置400は複数の収容キャビティと連通できることで、1つの空気抽出装置400により、複数の収容キャビティ内の空気を抽出することができ、空気抽出装置400の利用率を高めることができる。同様に、1つの空気充填装置500は複数の収容キャビティと連通できることで、1つの空気充填装置500により、複数の収容キャビティ内に空気を充填することができ、空気充填装置500の利用率を高めることができる。
Furthermore, when the number of
本発明の実施例において、選択的に、図2に示すように、空気抽出装置400は空気抽出機構410と第1の配管420とを含んでよく、空気抽出機構410は真空ポンプ、またはファンであってよい。空気抽出機構410は内キャビティ110の外に設けられ、第1の配管420により、収容キャビティと連通することができる。この場合、第1の配管420は空気抽出機構410と収容キャビティとを連通する。具体的に、第1の配管420の第1の端は内キャビティ110の外に位置し、空気抽出機構410の空気抽出口と連通し、第1の配管420の第2の端は内キャビティ100内に伸び、収容キャビティの開口と連通することができる。気体の密封性を確保するために、第1の配管420の第1の端は空気抽出機構410の空気抽出口と密封接続され、且つ第1の配管420の第2の端は空気抽出機構410の空気抽出口と密封接続され、気体が漏れて空気抽出機構410の空気抽出効果に影響を与えることを防止する。具体的に、第1の配管420の第1の端と空気抽出機構410の空気抽出口との間、および第1の配管420の第2の端と収容キャビティの開口との間には、シーリング材を設けることができ、それにより、より高い密封効果を実現し、空気抽出機構410の収容キャビティに対する空気抽出効果をより高くする。
In an embodiment of the present invention, optionally, as shown in FIG. 2, the
また、第1の配管420は、空気抽出機構410の取り付けの柔軟性をより高くすることができる。具体的に、第1の配管420の延在効果により、空気抽出機構410をキャビティ100の外の複数の位置に取り付けることができる。選択的に、第1の配管420はフレキシブルパイプであってよく、それにより空気抽出機構410の取り付けの柔軟性をさらに高めることができる。
Also, the first pipe 420 allows for greater flexibility in mounting the
さらに、第1の配管420には第1の開閉弁421を設けることができ、具体的な作業プロセスにおいて、第1の開閉弁421が開いている場合、空気抽出機構410は第1の配管420により、収容キャビティ内の少なくとも一部の空気を抽出し、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にすることができる。第1の開閉弁421が閉じている場合、収容キャビティ内の気圧は上記の状態を維持することができる。このような方式は操作しやすく、収容キャビティ内の気圧をより簡単に内キャビティ110の気圧と同等にすることができる。
In addition, the first pipe 420 can be provided with a first on-off valve 421. In a specific work process, when the first on-off valve 421 is open, the
選択的に、制御しやすいように、第1の開閉弁421はキャビティ100の外に位置する。
Optionally, the first on-off valve 421 is located outside the
本発明の実施例において、選択的に、図2に示すように、空気充填装置500は空気充填機構510と、第2の配管520とを含むことができる。空気充填機構510は例えば窒素供給機構であり、内キャビティ110の外に設けられ、第2の配管520により収容キャビティと連通することができる。この場合、第2の配管520は空気充填機構510と収容キャビティとを連通する。具体的に、第2の配管520の第1の端は内キャビティ110の外に位置して空気充填機構510の空気排出口と連通し、第2の配管520の第2の端は内キャビティ100内に伸びて収容キャビティの開口と連通する。気体の密封性を確保するために、第2の配管520の第1の端は空気充填機構510の空気排出口と密封接続され、第2の配管520の第2の端は空気充填機構510の空気充填口と密封接続されることで、気体が漏れて空気充填機構510の空気充填効果に影響を与えることを防止する。具体的に、第2の配管520の第1の端と空気充填機構510の空気充填口との間、および第2の配管520の第2の端と収容キャビティの開口との間には、シーリング材を設けることができ、それにより、より高い密封効果を実現し、空気充填機構510の収容キャビティに対する空気抽出効果をより高くする。
Optionally, in an embodiment of the present invention, the air filling device 500 may include an
また、第2の配管520は、空気充填機構510の取り付けの柔軟性をより高くすることもできる。具体的に、第2の配管520の延在効果により、空気充填機構510をキャビティ100の外の複数の位置に取り付けることができる。選択的に、第2の配管520はフレキシブルパイプであってよく、それにより空気充填機構510の取り付けの柔軟性をさらに高めることができる。
In addition, the second pipe 520 can also make the installation of the
さらに、第2の配管520には第2の開閉弁521を設けることができ、具体的な作業プロセスにおいて、第2の開閉弁521が開いている場合、空気充填機構510は第2の配管520により、収容キャビティ内に空気を充填し、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にすることができる。第2の開閉弁521が閉じている場合、収容キャビティ内の気圧は上記の状態を維持することができる。このような方式は操作しやすく、収容キャビティ内の気圧をより簡単に内キャビティ110内の気圧と同等にすることができる。
In addition, the second pipe 520 can be provided with a second on-off valve 521, and in a specific work process, when the second on-off valve 521 is open, the
選択的に、制御しやすいように、第2の開閉弁521はキャビティ100の外に位置する。
Optionally, the second on-off valve 521 is located outside the
本発明の実施例により開示される半導体反応チャンバは、収容キャビティと連通し、収容キャビティ内の気圧の大きさを検出する圧力検出装置430をさらに含む。具体的な作業プロセスにおいて、圧力検出装置430は例えば検出したデータを表示でき、それにより作業員は空気抽出機構410と空気充填機構510とを作業するよう制御することで、収容キャビティ内の気圧を内キャビティ110内の気圧と同等にしやすくなる。このような方式は作業員にとって操作しやすく、作業員が収容キャビティ内の気圧の大きさを容易に調整できることにより、収容キャビティ内の気圧と内キャビティ110内の気圧とを同等にしやすくなる。
The semiconductor reaction chamber disclosed according to embodiments of the present invention further includes a pressure sensing device 430 communicating with the containing cavity and detecting the magnitude of the air pressure within the containing cavity. In the specific work process, the pressure detection device 430 can display the detected data, for example, so that the operator can control the
本発明の実施例により開示される半導体反応チャンバは、下部電極ケース900内に設けられる取り付け部600をさらに含む。基体210は取り付け部600に設けられ、取り付け部600は静電チャック200の取り付けがしやすい。それとともに、取り付け部600には収容キャビティと連通する取り付け孔610が開設される。
The semiconductor reaction chamber disclosed according to embodiments of the present invention further includes a mounting portion 600 provided within the
取り付け孔610は収容キャビティの開口と密封接続され、空気抽出装置400は取り付け孔610によって収容キャビティと連通し、空気抽出装置400の空気抽出口と取り付け孔610とが密封接続されることで、気体が漏れて空気抽出装置400の空気抽出効果に影響を与えることを防止する。この場合、取り付け部600は空気抽出装置400を収容キャビティとさらに容易に連通させることができ、それにより上記部材の取り付けが容易になる。
The mounting
相応に、空気充填装置500は取り付け孔610によって収容キャビティと連通し、空気充填装置500の空気抽出口と取り付け孔610とが密封接続されることで、気体が漏れて空気充填装置500の空気充填効果に影響を与えることを防止する。この場合、取り付け部600は空気充填装置500を収容キャビティとさらに容易に連通させることができ、それにより上記部材の取り付けが容易になる。
Correspondingly, the air filling device 500 communicates with the receiving cavity through the mounting
なお、気圧調整装置が空気抽出装置400と空気充填装置500とを含む場合、空気抽出装置400と空気充填装置500とは、それぞれ2つの取り付け孔610によって収容キャビティと連通してもよい。
In addition, when the atmospheric pressure adjustment device includes the
さらに、選択的な方案において、本発明の実施例により開示される半導体反応チャンバは、接続フランジ700をさらに含む。接続フランジ700は取り付け部600の静電チャック200から離れた側に設けられ、接続フランジ700には気体通路710が開設される。気体通路710は取り付け孔610と連通し、取り付け孔610と密封接続される。空気抽出装置400は気体通路710と連通し、空気抽出装置400の空気抽出口と気体通路710とは密封接続される。この場合、空気抽出装置400は気体通路710、取り付け孔610を順に介して、収容キャビティと連通する。接続フランジ700により、機能性配線をより取り付けやすくし、空気抽出装置400と収容キャビティとの接続の安定性を高め、収容キャビティ内の気圧に対する調整効果を高めることができる。
Moreover, in an optional manner, the semiconductor reaction chamber disclosed by the embodiments of the present invention further includes a connection flange 700 . A connection flange 700 is provided on the side of the mounting portion 600 away from the
同様に、空気充填装置500も気体通路710と連通し、空気充填装置500の空気充填口と気体通路710とは密封接続される。この場合、空気充填装置500は気体通路710、取り付け孔610を順に介して、収容キャビティと連通する。接続フランジ700により、機能性配線をより取り付けやすくし、空気充填装置500と収容キャビティとの接続の安定性を高め、収容キャビティ内の気圧に対する調整効果を高めることができる。
Similarly, the air filling device 500 also communicates with the
なお、気圧調整装置が空気抽出装置400と、空気充填装置500とを含む場合、取り付け孔610と気体通路710とはそれぞれ2つであり、対応して設けられる。
When the air pressure adjustment device includes the
選択的な方案において、図2に示すように、収容キャビティ内の機能性配線300を出しやすくするために、接続フランジ700の側壁には気体通路710と連通する配線通し孔740が開設され、機能性配線300は配線通し孔740を介して伸出する。このような方式は、機能性配線300が伸出プロセスにおいて空気抽出装置400、または空気充填装置500と接続フランジ700との連通効果に影響を与えることを防止できる。当然のことながら、機能性配線300と配線通し孔740とは密封接続され、それにより気体が漏れて空気抽出、または空気充填の効果に影響を与えることを防止する。
Alternatively, as shown in FIG. 2, a
選択的な方案において、気圧調整装置が空気抽出装置400と空気充填装置500とを含み、収容キャビティが2つであることを例に、図2に示すように、空気抽出装置400における第1の配管420と空気充填装置500における第2の配管520とは、接続配管450によって相互に連通する。この場合、空気抽出機構410は第1の配管420と接続配管450とによって、2つの気体通路710とそれぞれ連通する。それにより、2つの収容キャビティ内の空気を抽出し、空気抽出装置400の利用率を高めることができる。同様に、空気充填装置500は第2の配管520と接続配管450とによって、2つの気体通路710とそれぞれ連通する。それにより、2つの収容キャビティ内に空気を充填し、空気充填装置500の利用率を高めることができる。当然のことながら、実際の運用において、他の配管構造を用いて、1つの空気抽出装置400と複数の収容キャビティとの連通を実現し、1つの空気充填装置500と複数の収容キャビティとの連通を実現してもよい。
In an alternative solution, the air pressure regulating device includes an
選択的に、本発明の実施例により開示される半導体反応チャンバは、シールリング(図示せず)をさらに含む。シールリングは、取り付け部600と接続フランジ700との互いに対向する表面の間に設けられ、且つ取り付け孔610周りに設けられ、気体通路710と取り付け孔610とをシールリングにより密封接続する。このような場合、シールリングは気体通路710と取り付け孔610との間の密封効果をより高め、空気が取り付け部600と接続フランジ700との間の隙間から漏れることを防止できる。上記シールリングの数は、気体通路710および取り付け孔610のそれぞれの数と同一であり、一対一で対応して設けられる。
Optionally, the semiconductor reaction chamber disclosed by embodiments of the present invention further includes a seal ring (not shown). A sealing ring is provided between the facing surfaces of the mounting portion 600 and the connecting flange 700 and around the mounting
さらに、シールリングの取り付け効果を高めるために、取り付け部600の接続フランジ700に向かう側に、環状凹溝620を開設してもよい。環状凹溝620は取り付け孔610周りに設けられ、シールリングの一部は環状凹溝620内に位置する。このような場合、環状凹溝620はシールリングに対して位置制限の作用を奏し、それによりシールリングがずれて気体通路710と取り付け孔610との間の密封効果に影響を与えることを防止する。
In addition, an annular groove 620 may be formed on the side of the mounting portion 600 facing the connecting flange 700 to enhance the mounting effect of the seal ring. An annular groove 620 is provided around the mounting
当然のことながら、接続フランジ700と取り付け部600との接続方式は多種類であってよく、例えば、接着、係合接続、および締結ネジの接続等であってよい。選択的に、本発明の実施例に開示される半導体反応チャンバは締結ネジを含んでもよく、接続フランジ700は相互に接続される本体部720と、接続部730とを含んでよく、上記シールリングは取り付け部600と接続部730との互いに対向する表面の間に設けられ、且つ取り付け孔610周りに設けられる。図5を参照し、接続部730には第1の貫通孔731が開設され、取り付け部600にはネジ穴が開設され、締結ネジは第1の貫通孔731を貫通し、ネジ穴とネジ結合することができる。他の接続方式と比べて、このような方式は接続フランジ700と取り付け部600との接続の確実性を高めるだけでなく、接続フランジ700と取り付け部600との間にシールリングを設ける場合、締結ネジを締めることにより、シールリングを押圧して、気体通路710と取り付け孔610との密封効果をより高くできる。選択的に、シールリングは柔軟性部材であってよく、それにより気体通路710と取り付け孔610との密封効果をさらに高めることができる。
Of course, the connecting flange 700 and the mounting portion 600 may be connected in many ways, such as adhesion, engagement connection, and fastening screw connection. Alternatively, the semiconductor reaction chamber disclosed in the embodiments of the present invention may include fastening screws, the connection flange 700 may include a
本発明の実施例において、図3に示すように、機能層は例えばセラミック層220と、加熱層230とを含む。具体的に、セラミック層220は加熱層230上に設けられ、加熱層230は基体210上に設けられ、セラミック層220、加熱層230、および基体210の三者は、いずれも接着の方式により順に固定接続される。この場合、図2および図4に示すように、加熱層230は配線チャネル211の端部開口を覆い、基体210とともに収容空間を囲んで形成することができる。機能性配線300は制御配線を含み、当該制御配線の一端は第1のデバイス810と接続され、制御配線の他端は配線チャネル211を貫通し、加熱層230と電気的に接続される。第1のデバイス810は、加熱層230がセラミック層220の表面上に置かれるウェハを加熱するように、上記制御配線により加熱層230を制御する。この場合、上記制御配線は加熱層230と第1のデバイス810との導通を実現し、それにより第1のデバイス810はウェハを加熱するよう加熱層230を制御しやすくなる。上記第1のデバイス810は例えば加熱パワー調整装置と、制御器とを含む。
In an embodiment of the invention, the functional layers include, for example, a ceramic layer 220 and a heating layer 230, as shown in FIG. Specifically, the ceramic layer 220 is provided on the heating layer 230, the heating layer 230 is provided on the
および/または、静電チャック200が順に接続されたセラミック層220、加熱層230、および基体210を含む場合、セラミック層220、加熱層230、および基体210の接続方式は上記実施例と同一であり、重複する説明は省略する。機能性配線300は検出配線を含み、相応に加熱層230には配線チャネル211と連通する第2の貫通孔231が開設される。この場合、第2の貫通孔231は収容キャビティと連通し、上記検出配線の一端は第2のデバイス820と相互に接続され、検出配線の他端は配線チャネル211および第2の貫通孔231を順に貫通し、セラミック層220と接触することができる。この場合、第2のデバイス820は、例えば温度センサを含み(または温度センサと制御器とを含み)、上記検出配線は当該温度センサの検出配線であってよく、当該温度センサは例えば熱電対、または温度測定用光ファイバであり、収容キャビティは温度センサの検出配線を通過させることができることにより、ウェハに対する温度測定を実現できる。
And/or, if the
上記実施例における第1のデバイス810と第2のデバイス820とは、いずれもキャビティ100の外に位置し、機能性配線300の一端は第1のデバイス810、および/または第2のデバイス820と電気的に接続され、機能性配線300の他端は内キャビティ内に伸び、配線チャネル211に進入して機能層と接触する。なお、機能性配線300が検出配線、例えば温度センサの検出配線を含む場合、機能層と機能性配線300との接触とは、具体的に当該検出配線と機能層におけるセラミック層220との接触を指す。機能性配線300が制御配線を含む場合、機能層と機能性配線300との接触とは、具体的に当該制御配線と機能層における加熱層230との電気的接続を指す。実際の運用において、異なるタイプの機能性配線300は、機能層との接触方式を適応的に変更することができることは言うまでもなく、本発明はこれに対して特に限定しない。
Both the first device 810 and the
本発明の上記のいずれか1つの実施例の半導体反応チャンバに基づき、本発明の実施例は半導体加工デバイスをさらに開示する。開示された半導体加工デバイスは、上記のいずれか1つの実施例の半導体反応チャンバを有する。 Based on the semiconductor reaction chamber of any one of the above embodiments of the invention, embodiments of the invention further disclose a semiconductor processing device. The disclosed semiconductor processing device includes a semiconductor reaction chamber of any one of the embodiments above.
本発明の上述の実施例では、各実施例間の差異を重点的に説明した。各実施例間の差異の最適な特徴は、矛盾しない限り、組み合わせてさらに最適な実施例を形成してもよい。文章を簡潔にする点を考慮して、ここでは重複する説明を省略する。 The above embodiments of the present invention have focused on the differences between the embodiments. The optimal features of the differences between each embodiment may be combined to form further optimal embodiments, unless contradicted. For the sake of brevity, redundant descriptions are omitted here.
以上は、本発明の実施例の説明にすぎず、本発明を制限するものではない。当業者にとって、本発明は各種の変更および変化を有してもよい。本発明の精神及び原理内で行われたいかなる修正、等価的な置換、改良等は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。 The foregoing is merely a description of embodiments of the present invention and is not intended to limit the present invention. For those skilled in the art, the present invention may have various modifications and variations. Any modifications, equivalent replacements, improvements, etc. made within the spirit and principle of the present invention are included in the claims of the present invention.
100 キャビティ
110 内キャビティ
120 ノズル
200 静電チャック
210 基体
211 配線チャネル
220 セラミック層
230 加熱層
231 第2の貫通孔
300 機能性配線
400 空気抽出装置
410 空気抽出機構
420 第1の配管
421 第1の開閉弁
430 圧力検出装置
450 接続配管
500 空気充填装置
510 空気充填機構
520 第2の配管
521 第2の開閉弁
600 取り付け部
610 取り付け孔
620 環状凹溝
700 接続フランジ
710 気体通路
720 本体部
730 接続部
731 第1の貫通孔
740 配線通し孔
810 第1のデバイス
820 第2のデバイス
900 電極ケース
REFERENCE SIGNS
Claims (11)
前記内キャビティに位置し、基体と、前記基体に設けられる機能層とを含む静電チャックであって、前記基体と前記機能層とは接着により固定され、前記基体には配線チャネルが開設され、前記機能層は前記配線チャネルの端部開口を覆い、且つ前記基体とともに前記配線チャネルを囲んで収容キャビティを形成する静電チャックと、
前記配線チャネルを貫通し、前記機能層と接触する機能性配線と、
前記収容キャビティと連通し、前記収容キャビティ内の気圧と前記内キャビティ内の気圧とを平衡化させる気圧調整装置と、
を含むことを特徴とする半導体反応チャンバ。 a cavity surrounding and forming an inner cavity;
An electrostatic chuck located in the inner cavity and including a base and a functional layer provided on the base, wherein the base and the functional layer are fixed by adhesion, and a wiring channel is opened in the base, an electrostatic chuck in which the functional layer covers end openings of the wiring channels and surrounds the wiring channels together with the substrate to form a receiving cavity;
a functional wire passing through the wiring channel and in contact with the functional layer;
an air pressure adjustment device communicating with the storage cavity and balancing the air pressure in the storage cavity and the air pressure in the inner cavity;
A semiconductor reaction chamber comprising:
前記収容キャビティと連通し、前記収容キャビティを真空にする空気抽出装置、および/または、
前記収容キャビティと連通し、前記収容キャビティに空気を充填する空気充填装置、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体反応チャンバ。 The atmospheric pressure adjustment device
an air extractor in communication with the containment cavity to evacuate the containment cavity; and/or
an air filling device that communicates with the storage cavity and fills the storage cavity with air;
2. The semiconductor reaction chamber of claim 1, comprising:
前記空気充填装置は、空気充填機構と、第2の配管とを含み、前記空気充填機構は前記内キャビティの外に設けられ、前記第2の配管により前記収容キャビティと連通し、前記第2の配管には第2の開閉弁が設けられる、
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体反応チャンバ。 The air extraction device includes an air extraction mechanism and a first pipe, the air extraction mechanism is provided outside the inner cavity, communicates with the accommodation cavity through the first pipe, and is connected to the first pipe. The pipe is provided with a first on-off valve, and/or
The air filling device includes an air filling mechanism and a second pipe, the air filling mechanism is provided outside the inner cavity, communicates with the housing cavity through the second pipe, and The piping is provided with a second on-off valve,
3. The semiconductor reaction chamber according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の半導体反応チャンバ。 further comprising a pressure sensing device that senses the magnitude of air pressure within the containment cavity;
4. The semiconductor reaction chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の半導体反応チャンバ。 The semiconductor reaction chamber further includes a mounting portion located in the inner cavity, the substrate is provided in the mounting portion, the mounting portion is provided with a mounting hole communicating with the housing cavity, and the air extractor and /or the air filling device communicates with the receiving cavity through the mounting hole;
4. The semiconductor reaction chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の半導体反応チャンバ。 The semiconductor reaction chamber further includes a connection flange provided on a side of the mounting portion remote from the electrostatic chuck, wherein a gas passage is established in the connection flange, and the gas passage communicates with the mounting hole. , the air extraction device and/or the air filling device and the gas passage are in communication;
6. The semiconductor reaction chamber according to claim 5, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体反応チャンバ。 a seal ring provided between the facing surfaces of the mounting portion and the connection flange and around the mounting hole for sealing a connection between the gas passage and the mounting hole;
7. The semiconductor reaction chamber according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項7に記載の半導体反応チャンバ。 The semiconductor reaction chamber further includes a fastening screw, the connection flange includes a body portion and a connection portion that are connected to each other, and the seal ring is provided on the surfaces of the mounting portion and the connection portion facing each other. provided between and around the mounting hole to seal a connecting portion between the gas passage and the mounting hole; a first through hole is formed in the connecting portion; is opened, and the fastening screw passes through the first through-hole and is screw-coupled with the screw hole;
8. The semiconductor reaction chamber according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体反応チャンバ。 A wiring through-hole communicating with the gas passage is formed in a side wall of the connection flange, and the functional wiring extends through the wiring through-hole to be between the functional wiring and the wiring through-hole. is provided with a sealing structure that seals the gap between them,
7. The semiconductor reaction chamber according to claim 6, wherein:
前記機能層は、セラミック層と、加熱層とを含み、前記セラミック層は前記加熱層上に設けられ、前記加熱層は前記基体上に設けられ、前記配線チャネルの端部開口を覆い、前記基体とともに前記配線チャネルを囲んで前記収容キャビティを形成し、前記機能性配線は検出配線を含み、前記加熱層には前記配線チャネルと連通する第2の貫通孔が開設され、前記第2の貫通孔と前記収容キャビティとは連通し、前記検出配線と前記セラミック層とは接触する、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体反応チャンバ。 The functional layer includes a ceramic layer and a heating layer, the ceramic layer is provided on the heating layer, the heating layer is provided on the base, covers the end opening of the wiring channel, and surrounding the wiring channel to form the receiving cavity, wherein the functional wiring includes a control wiring and is electrically connected to the heating layer; and/or
The functional layer includes a ceramic layer and a heating layer, the ceramic layer is provided on the heating layer, the heating layer is provided on the base, covers the end opening of the wiring channel, and and forming the receiving cavity surrounding the wiring channel, the functional wiring includes a sensing wiring, the heating layer is provided with a second through hole communicating with the wiring channel, the second through hole and the housing cavity are in communication, and the detection wiring and the ceramic layer are in contact,
2. The semiconductor reaction chamber according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする半導体加工デバイス。 comprising a semiconductor reaction chamber according to any one of claims 1 to 9,
A semiconductor processing device characterized by:
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